【参考】co混相驱机理及影响因素探讨

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1、CO2混相驱机理及影响因素研究2012年7月1日3摘要CO2驱是把CO2注入油层，依靠CO2的膨胀、降粘等机理来提高原油采收率的技术。随着人们对温室效应认识，将CO2注入地层不仅能够提高原油采收率，还可以起到封存CO2的作用，是三次采油方法中最具有潜力的采油技术。本文首先调研了CO2驱油技术的研究现状，了解CO2驱油技术在国内外的应用情况、研究方向和存在的主要问题。然后详细调研了CO2驱的驱油机理、驱油方式、注入方式和影响因素。然后，介绍了当前主流的用于描述CO2驱的数学模型，主要有组分模型、拟四组分模型、改进的黑油模型及传输-扩散模型，并介绍了一种考虑扩散的CO2驱多相多组分分区渗流

2、模型。最后，分别就碳水驱和CO2段塞注水，调研其动态计算方法。关键字：混相驱；CO2驱；驱油机理；注入方式；数学模型3目录1、研究现状及存在问题41.1国外CO2驱发展情况51.1.1美国CO2驱项目情况51.1.2CO2混相驱的应用与研究51.1.3重油CO2非混相驱的研究与应用51.2国内CO2驱研究应用现状51.3CO2混相驱存在的问题62、CO2混相驱机理及影响因素72.1CO2的基本性质72.2驱替机理82.2.1CO2驱机理82.2.2CO2混相驱机理102.3CO2混相驱作用方式112.3.1一次接触混相112.3.2多次接触混相122.3.3轻质油加CO2混相驱122.

3、4CO2混相驱影响因素132.5CO2混相驱注入方式143、CO2混相驱数学模型153.1组分模型153.2拟四组分模型173.3改进的黑油模型173.4传输-扩散模型183.4.1传质扩散渗流时的连续性方程183.4.2一维传质扩散渗流方程203.5考虑扩散的CO2驱多相多组分分区渗流模型203.5.1传统注CO2渗流数学模型203.5.2考虑扩散的注CO2渗流数学模型21参考文献2331、研究现状及存在问题20世纪50、60年代，在美国、加拿大进行了大量的烃类混相驱现场试验，近期的混相驱主要是CO2混相驱。利用CO2驱提高采收率的历史可以追溯到上世纪50年代。1952年whorto

4、n等人获得了第一项采用CO2采油的专利权。当时CO2是用作原油的溶剂，或形成碳酸水驱。70年代CO2驱技术有了很大的发展，美国和前苏联等国家都进行了大量的CO2驱工业性试验，并取得了明显的经济效益，采收率可以提高15～25%。90年代的CO2驱技术日趋成熟。目前，CO2混相驱在美国、加拿大等国家已成为一项重要且成熟的提高原油采收率方法。据相关文献最新统计，2002年美国实施CO2混相驱的方案数达到66个，首次超过注蒸汽热采，CO2混相驱的产量也占到了所有EOR产量的38％。我国低渗、特低渗油藏投入开发后暴露出许多矛盾，如自然产能低、地层能量不足、地层压力下降快等，而注水补充能量因油藏地

5、质条件的限制受到很大制约，因此采收率均较低。从国外EOR技术的发展趋势看，气驱特别是CO2混相驱将是提高我国低渗透油藏采收率最有前景的方法。1.1国外CO2驱发展情况1.1.1美国CO2驱项目情况美国是CO2驱发展最快的国家。自20世纪80年代以来，美国的CO2驱项目不断增加，已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。美国目前正在实施的CO2混相驱项目有64个。最大的也是最早使用CO2驱的是始于1972年的SACROC油田。其余半数以上的大型气驱方案是于1984～1986年间开始实施的，目前其增产油量仍呈继续上升的趋势。大部分油田驱替方案中，注入的CO2体积约占烃类空隙体积的30%，提

6、高采收率的幅度为7～22%。1.1.2CO2混相驱的应用与研究过去，CO2混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。大油田由于生育储量多，剩余开采期长，经济效益好，而小油田CO2驱一般不具有这些优点。近年来许多小油田实施了CO2混相驱提高原油采收率方案，同样获得了良好的经济效益。如位于美国密西西比州的Creek油田就是一个小油田成功实施CO2驱的实例。该油田于1996年被JP石油公司收购时的原油产量只有143m3/d，因油田实施了CO2驱技术，使该油田的原油采收率大大提高，其原油产量在1998年达到了209m3/d，比1996年增加了46%。1.1.3重油CO2非混相驱的研究与应用CO2

7、驱开采重油一般是在不适合注蒸汽开采的油田进行。这类油田的油藏地质条件是：油层薄，或埋藏太深，或渗透率太低，或含油饱和度太低等。注CO2可有效提高这类油藏的采收率。大规模使用CO2非混相驱开发重油油田的国家是土尔其。土尔其有许多重油藏不适合热采方法。1986年土尔其石油公司在几个油田实施了CO2非混相驱，取得了成功。其中Raman油田大规模CO2非混相驱较为典型。加拿大也有许多重油油藏被认为不适合进行热力开采，加拿大对CO2驱开采重油进行了大量的